CN111066027A - 图像采集的装置、方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种图像采集的装置、方法和电子设备，能够减小强光环境下采集指纹图像的时间。该装置包括：分光装置，用于将携带指纹信息的光信号分为多路光信号；多个光学指纹传感器，用于分别根据所述多路光信号并行采集多个指纹图像，其中，所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间不同。

Description

图像采集的装置、方法和电子设备

技术领域

本申请实施例涉及图像采集技术领域，并且更具体地，涉及一种图像采集的装置、方法和电子设备。

背景技术

随着终端行业的高速发展，生物识别技术越来越受到人们重视，对屏下生物特征识别技术，例如屏下指纹识别技术的应用越来越广泛。

在采集指纹图像的过程中，当遇到强光环境时，可能会出现大面积过曝的问题，传统手段主要是通过降低曝光时间，然后再采一帧指纹图像来解决此问题。然而，多采一帧指纹图像会增加耗时。

发明内容

本申请实施例提供一种图像采集的装置、方法和电子设备，减小了强光环境下采集指纹图像的时间。

第一方面，提供了一种图像采集的装置，适用于具有显示屏的电子设备，其特征在于，所述装置包括：

分光装置，用于将携带指纹信息的光信号分为多路光信号；

多个光学指纹传感器，用于分别根据所述多路光信号并行采集多个指纹图像，其中，所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间不同。

在一些可能的实施例中，所述分光装置设置于所述显示屏和所述多个光学指纹传感器之间。

在一些可能的实施例中，所述装置还包括：处理器，用于设置所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

在一些可能的实施例中，所述处理器具体用于：根据所述多路光信号中每路光信号的强度设置所述曝光时间。

在一些可能的实施例中，所述多个光学指纹传感器包括第一光学指纹传感器和第二光学指纹传感器，所述第一光学指纹传感器接收到的光信号的强度大于所述第二光学指纹传感器接收到的光信号的强度，所述第一光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间小于所述第二光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

在一些可能的实施例中，所述处理器还用于:根据所述多个指纹图像，进行指纹识别。

在一些可能的实施例中，所述处理器具体用于:在所述多个光学指纹传感器中的第三光学指纹传感器采集完指纹图像后，根据所述第三光学指纹传感器采集的指纹图像，进行指纹识别，其中，所述第三光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间在所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间中最短。

在一些可能的实施例中，所述分光装置为分束器。

在一些可能的实施例中，所述装置还包括：光学组件，用于设置在所述显示屏和所述多个光学指纹传感器之间，以将在手指表面反射而返回的光信号传输到所述多个光学指纹传感器的感光区域。

在一些可能的实施例中，所述分光装置设置于所述显示屏和所述光学组件之间。

第二方面，提供了一种图像采集的方法，应用于包括分光装置和多个光学指纹传感器的图像采集的装置，所述方法包括：

所述分光装置将携带指纹信息的光信号分为多路光信号；

所述多个光学指纹传感器分别根据所述多路光信号并行采集多个指纹图像，其中，所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间不同。

在一些可能的实施例中，所述分光装置设置于显示屏和所述多个光学指纹传感器之间。

在一些可能的实施例中，所述图像采集的装置还包括处理器，所述方法还包括：所述处理器设置所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

在一些可能的实施例中，所述处理器设置所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间，包括：所述处理器根据所述光信号中每路光信号的强度设置所述曝光时间。

在一些可能的实施例中，所述多个光学指纹传感器包括第一光学指纹传感器和第二光学指纹传感器，所述第一光学指纹传感器接收到的光信号的强度大于所述第二光学指纹传感器接收到的光信号的强度，所述第一光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间小于所述第二光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

在一些可能的实施例中，所述方法还包括：所述处理器根据所述多个指纹图像，进行指纹识别。

在一些可能的实施例中，所述处理器根据所述多个指纹图像，进行指纹识别，包括：在所述多个光学指纹传感器中的第三光学指纹传感器采集完指纹图像后，根据所述第三光学指纹传感器采集的指纹图像，进行指纹识别，其中，所述第三光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间在所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间中最短。

在一些可能的实施例中，所述分光装置为分束器。

第三方面，提供了一种电子设备，包括显示屏和第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的图像采集的装置。

基于上述技术方案，通过分光装置将携带指纹信息的光信号分为多路光信号，并且多个光学指纹传感器以不同的曝光时间根据该多路光信号并行采集指纹图像的方式，使得可以在较短的时间内采集到适合不同的光强环境(包括强光环境)的指纹图像，从而可以减小采集指纹图像的时间。

附图说明

图1是本申请实施例所适用的电子设备的结构示意图。

图2是强光环境下一种采集指纹图像的示意性流程图。

图3是本申请实施例的图像采集装置的示意图。

图4是本申请实施例的一种光学指纹传感器采集指纹图像的示意性流程图。

图5是本申请实施例的一种图像采集的方法的示意性流程图。

图6是本申请实施例的电子设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应理解，本申请实施例可以应用于光学指纹系统，包括但不限于光学指纹识别系统和基于光学指纹成像的医疗诊断产品，本申请实施例仅以光学指纹系统为例进行说明，但不应对本申请实施例构成任何限定，本申请实施例同样适用于其他采用光学成像技术的系统等。

作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的光学指纹系统可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他终端设备；更具体地，在上述终端设备中，指纹识别装置可以具体为光学指纹装置，其可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下(Under-display)光学指纹系统。或者，所述指纹识别装置也可以部分或者全部集成至所述终端设备的显示屏内部，从而形成屏内(In-display)光学指纹系统。

如图1所示为本申请实施例可以适用的终端设备的结构示意图，所述终端设备10包括显示屏120和光学指纹装置130，其中，所述光学指纹装置130设置在所述显示屏120下方的局部区域。所述光学指纹装置130包括光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元131的感应阵列133，所述感应阵列所在区域或者其感应区域为所述光学指纹装置130的指纹检测区域103。如图1所示，所述指纹检测区域103位于所述显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，所述光学指纹装置130还可以设置在其他位置，比如所述显示屏120的侧面或者所述终端设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将所述显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到所述光学指纹装置130，从而使得所述指纹检测区域103实际上位于所述显示屏120的显示区域。

应当理解，所述指纹检测区域103的面积可以与所述光学指纹装置130的感应阵列的面积不同，例如通过例如透镜成像的光路设计、反射式折叠光路设计或者其他光线汇聚或者反射等光路设计，可以使得所述光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积大于所述光学指纹装置130感应阵列的面积。在其他替代实现方式中，如果采用例如光线准直方式进行光路引导，所述光学指纹装置130的指纹检测区域103也可以设计成与所述光学指纹装置130的感应阵列的面积基本一致。

因此，使用者在需要对所述终端设备进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于所述显示屏120的指纹检测区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的终端设备10无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即所述显示屏120的显示区域可以基本扩展到整个终端设备10的正面。

作为一种可选的实现方式，如图1所示，所述光学指纹装置130包括光检测部分134和光学组件132，所述光检测部分134包括所述感应阵列以及与所述感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路，其可以在通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)，比如光学成像芯片或者光学指纹传感器，所述感应阵列具体为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，所述光探测器可以作为如上所述的光学感应单元。

所述光学组件132可以设置在所述光检测部分134的感应阵列的上方，其可以具体包括滤光层(Filter)、导光层或光路引导结构以及其他光学元件，所述滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光，而所述导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至所述感应阵列进行光学检测。

在具体实现上，所述光学组件132可以与所述光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如，所述光学组件132可以与所述光学检测部分134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将所述光学组件132设置在所述光检测部分134所在的芯片外部，比如将所述光学组件132贴合在所述芯片上方，或者将所述光学组件132的部分元件集成在上述芯片之中。

其中，所述光学组件132的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，所述导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(Collimator)层，其具有多个准直单元或者微孔阵列，所述准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到所述准直单元的光线可以穿过并被其下方的光学感应单元接收，而入射角度过大的光线在所述准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个光学感应单元基本只能接收到其正上方的指纹纹路反射回来的反射光，从而所述感应阵列便可以检测出手指的指纹图像。

在另一种实施例中，所述导光层或者光路引导结构也可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组，其用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的光检测部分134的感应阵列，以使得所述感应阵列可以基于所述反射光进行成像，从而得到所述手指的指纹图像。可选地，所述光学透镜层在所述透镜单元的光路中还可以形成有针孔，所述针孔可以配合所述光学透镜层扩大所述光学指纹装置的视场，以提高所述光学指纹装置130的指纹成像效果。

在其他实施例中，所述导光层或者光路引导结构也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，所述微透镜层具有由多个微透镜形成的微透镜阵列，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在所述光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于所述感应阵列的其中一个感应单元。并且，所述微透镜层和所述感应单元之间还可以形成其他光学膜层，比如介质层或者钝化层，更具体地，所述微透镜层和所述感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中所述微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，所述挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得所述感应单元所对应的光线通过所述微透镜汇聚到所述微孔内部并经由所述微孔传输到所述感应单元以进行光学指纹成像。

应当理解，上述光路引导结构的几种实现方案可以单独使用也可以结合使用，比如，可以在所述准直器层或者所述光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在所述准直器层或者所述光学透镜层与所述微透镜层结合使用时，其具体叠层结构或者光路可能需要按照实际需要进行调整。

作为一种可选的实施例，所述显示屏120可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。以采用OLED显示屏为例，所述光学指纹装置130可以利用所述OLED显示屏120位于所述指纹检测区域103的显示单元(即OLED光源)来作为光学指纹检测的激励光源。当手指140按压在所述指纹检测区域103时，显示屏120向所述指纹检测区域103上方的目标手指140发出一束光111，该光111在手指140的表面发生反射形成反射光或者经过所述手指140内部散射而形成散射光，在相关专利申请中，为便于描述，上述反射光和散射光统称为反射光。由于指纹的嵴(ridge)与峪(vally)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹嵴的反射光151和来自指纹峪的反射光152具有不同的光强，反射光经过光学组件132后，被光学指纹装置130中的感应阵列134所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于所述指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在所述终端设备10实现光学指纹识别功能。

在其他实施例中，所述光学指纹装置130也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号。在这种情况下，所述光学指纹装置130可以适用于非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，所述终端设备10的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹检测的激励光源，所述激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在所述液晶显示屏的背光模组下方或者设置在所述终端设备10的保护盖板下方的边缘区域，而所述光学指纹装置130可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得指纹检测光可以到达所述光学指纹装置130；或者，所述光学指纹装置130也可以设置在所述背光模组下方，且所述背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许指纹检测光穿过液晶面板和背光模组并到达所述光学指纹装置130。当采用所述光学指纹装置130采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号时，其检测原理与上面描述内容是一致的。

应当理解的是，在具体实现上，所述终端设备10还包括透明保护盖板，所述盖板可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于所述显示屏120的上方并覆盖所述终端设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在所述显示屏120实际上是指按压在所述显示屏120上方的盖板或者覆盖所述盖板的保护层表面。

另一方面，在某些实施例中，所述光学指纹装置130可以具体包括多个光学指纹传感器；所述多个光学指纹传感器可以通过拼接方式并排设置在所述显示屏120的下方，且所述多个光学指纹传感器的感应区域共同构成所述光学指纹装置130的指纹检测区域103。也即是说，所述光学指纹装置130的指纹检测区域103可以包括多个子区域，每个子区域分别对应于其中一个光学指纹传感器的感应区域，从而将所述光学指纹模组130的指纹采集区域103可以扩展到所述显示屏的下半部分的主要区域，即扩展到手指惯常按压区域，从而实现盲按式指纹输入操作。可替代地，当所述光学指纹传感器数量足够时，所述指纹检测区域130还可以扩展到半个显示区域甚至整个显示区域，从而实现半屏或者全屏指纹检测。

在目前的技术方案中，如图2所示，在不知道当前是否是强光环境时，光学指纹传感器先用曝光时间T1进行指纹图像的采集。当光学指纹传感器采集完成后，若处理器检测到当前是强光环境，则光学指纹传感器可以将曝光时间切换到T2再一次采集指纹图像。其中，T2小于T1。

在整个采集指纹图像的过程中，T1和T2是顺序执行的，光学指纹传感器总的采集时间为T1+T2+判断时间。其中，判断时间为处理器判断当前是否是强光环境的时间。

可以看到，当在强光环境下时，光学指纹传感器采集指纹图像的时间较长，耗时较大。为了减小强光环境下采集指纹数据的耗时，本申请实施例提出了一种图像采集方案。

可选地，本申请实施例中的强光环境可以理解为：光信号的强度(或者，光强)大于阈值。

图3示出了本申请实施例的图像采集装置300的示意图。应理解，本申请实施例中，该图像采集装置300可以为指纹识别模组，对应于图1中的光学指纹识别装置130，或者，该图像采集装置300也可以为包括指纹识别模组的电子设备，本申请实施例对此不作限定。

如图3所示，图像采集装置300可以包括：分光装置310和多个光学指纹传感器320。其中，分光装置310用于将携带指纹信息的光信号分为多路光信号，多个光学指纹传感器320用于分别根据多路光信号并行采集多个指纹图像，其中，多个光学指纹传感器320采集指纹图像所采用的曝光时间不同。

本申请实施例中，光学指纹传感器310也可以称为指纹传感器、光传感器、指纹传感器芯片、传感器芯片等。

应理解，图3仅是本申请实施例的图像采集装置的一种可能的示意图。在图3中，分光装置310为一个，多个光学指纹传感器320为2个，但本申请实施例并不限于此。比如，分光装置310可以为多个分光装置。

可选地，分光装置310可以为分束器，或者，也可以为棱镜等。若分光装置310为分束器，当分束器为一个时，分束器可以将携带指纹信息的光信号分为两路光信号。其中，一个分束器可以包括两个材质，一个材质使得光信号可以被透射直接传输，另一个材质可以使得光信号被反射。

可选地，分光装置310可以设置于显示屏和多个光学指纹传感器320之间。

可选地，在本申请实施例中，该图像采集装置300还可以包括：光学组件330，用于将在手指表面反射而返回的光信号传输到多个光学指纹传感器320的感光区域。

此时，分光装置310可以设置于显示屏和光学组件330之间。比如，当光学组件330包括透镜时，分光装置310可以设置于显示屏和透镜之间。

应理解，该光学组件330可以对应于图1所示的实施例中的光学组件132，具体实现可以参考前述实施例的相关描述，这里不再赘述。

还应理解，本申请实施例对多个光学指纹传感器320的位置不作具体限定，只要该多个光学指纹传感器320可以接收到光信号即可。示例性地，多个光学指纹传感器320可以平行放置，也可以如图3所示的方式放置。

多个光学指纹传感器320根据多路光信号并行采集多个指纹图像可以理解为：多个光学指纹传感器320中的至少两个光学指纹传感器采集指纹图像的时间部分重叠。

比如，多个光学指纹传感器320包括3个光学指纹传感器，分别为光学指纹传感器1、光学指纹传感器2和光学指纹传感器3，光学指纹传感器1采集指纹图像开始后1ms，光学指纹传感器2开始采集指纹图像，光学指纹传感器1和光学指纹传感器2都采集完指纹图像后，光学指纹传感器3开始采集指纹图像。

再比如，多个光学指纹传感器320可以根据多路光信号同时采集指纹图像，此时，多个光学指纹传感器320采集指纹图像的时间为最长的曝光时间。如图4所示，多个光学指纹传感器320包括第一光学指纹传感器320(a)和第二光学指纹传感器320(b)，第一光学指纹传感器320(a)采集指纹图像所采用的曝光时间为T1，第二光学指纹传感器320(b)采集指纹图像所采用的曝光时间为T2，T1＞T2，第一光学指纹传感器320(a)和第二光学指纹传感器320(b)同时采集指纹图像，此时多个光学指纹传感器320采集指纹图像的总时间为T1。

如此，多个光学指纹传感器320采集指纹图像的总时间最短。

可选地，在一些实施例中，多路光信号可以是手指的同一位置发出的光，也可以是手指的不同位置发出的光，本申请实施例对此不作具体限定。

在本申请实施例中，该图像采集装置300还可以包括：处理器340，用于设置多个光学指纹传感器320采集指纹图像所采用的曝光时间。

处理器340可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在一种可能的实施例中，处理器340可以根据多路光信号中每路光信号的强度设置曝光时间。也就是说，曝光时间与光信号的强度有关，光信号的强度大的，曝光时间短；光信号的强度小的，曝光时间长。

如图3所示，多个光学指纹传感器320中包括第一光学指纹传感器320(a)和第二光学指纹传感器320(b)，若第一光学指纹传感器320(a)接收到的光信号的强度大于第二光学指纹传感器320(b)，则第一光学指纹传感器320(a)采集指纹图像所采用的曝光时间可以小于第二光学指纹传感器320(b)采集指纹图像所采用的曝光时间。

可选地，在一些实施例中，处理器340可以针对不同的光强训练不同的曝光时间。比如，在光强为正常情况下、光强较强、光强较弱时分别训练不同的曝光时间。然后，处理器340可以基于训练的曝光时间为多个光学指纹传感器320设置不同的曝光时间。

可选地，处理器340可以使用回归算法训练曝光时间。其中，回归算法可以有很多种，本申请实施例不作具体限。示例性地，回归算法可以包括但不限于最小二乘法、逻辑回归(logistic regression，LR)等。

可选地，在一些实施例中，处理器可以根据分光装置310分的多路光信号的比例关系，设置曝光时间。

示例性地，若分光装置310将携带指纹信息的光信号复制为了多路光信号，则多路光信号与原光信号的比例关系都为1:1，则处理器340可以直接按照训练得到的曝光时间为多个光学指纹传感器320设置不同的曝光时间。比如，在强光环境下，训练得到的曝光时间为3ms，在光强为正常情况下时，训练得到的曝光时间为5ms，若多个光学指纹传感器320包括两个光学指纹传感器，则处理器340为该两个光学指纹传感器设置的曝光时间可以分别为3ms和5ms。

再示例性地，若多个光学指纹传感器320包括两个光学指纹传感器，分光装置310为分束器，分束器将携带指纹信息的光信号分为了两路光信号，则该两路光信号与原光信号的比例关系都为1:2，则处理器340为两个光学指纹传感器设置曝光时间时，可以在训练得到的曝光时间的基础上分别减半。比如，在强光环境下，训练得到的曝光时间为3ms，在光强为正常情况下时，训练得到的曝光时间为5ms，则处理器340为该两个光学指纹传感器设置的曝光时间可以分别为1.5ms和2.5ms。

在多个光学指纹传感器320按照设置的曝光时间采集完指纹图像后，处理器340还可以用于：根据多个指纹图像，进行指纹识别。

作为一种示例，处理器340可以在多个光学指纹传感器320中的所有的光学指纹传感器采集完指纹图像后，根据多个指纹图像，进行指纹识别。

可选地，在所有的光学指纹传感器采集完指纹图像后，处理器340可以在多个指纹图像中，随机选择指纹图像进行指纹识别。

可选地，在所有的光学指纹传感器采集完指纹图像后，处理器340可以按照获取到指纹图像的顺序进行指纹识别。例如，处理器340依次获取到指纹图像1、指纹图像2和指纹图像3，处理器340可以先根据指纹图像3进行指纹识别，若识别失败，则处理器340再根据指纹图像2进行指纹识别；或者，处理器340可以先根据指纹图像1进行指纹识别，若识别失败，则处理器340再根据指纹图像2进行指纹识别。

作为另一种示例，处理器340可以在多个光学指纹传感器320中任意光学指纹传感器采集完指纹图像后，根据该任意光学指纹传感器采集的指纹图像进行指纹识别。也就是说，处理器340可以根据多个光学指纹传感器320采集指纹图像所采用的曝光时间的大小顺序，进行指纹识别，处理器340首先进行指纹识别所采用的指纹图像可以为最小的曝光时间对应的光学指纹传感器采集的指纹图像。

例如，多个光学指纹传感器320包括第一光学指纹传感器、第二光学指纹传感器和第三光学指纹传感器，其中，第一光学指纹传感器、第二光学指纹传感器和第三光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间依次降低。在第三光学指纹传感器采集完指纹图像后，处理器340可以根据第三光学指纹传感器采集的指纹图像，进行指纹识别。若处理器340指纹识别成功，则识别过程结束，第一光学指纹传感器和第二光学指纹传感器停止采集指纹图像。若处理器340指纹识别失败，则处理器340可以在第二光学指纹传感器采集完指纹图像后，根据第二光学指纹传感器采集的指纹图像，进行指纹识别。

应理解，在本申请实施例中，“第一”、“第二”和“第三”仅为了区分不同的对象，但并不对本申请实施例的范围构成限制。

作为另一种示例，处理器340可以在默认的曝光时间对应的光学指纹传感器(如光学指纹传感器1)采集完指纹图像后，利用光学指纹传感器1采集的指纹图像进行指纹识别。若指纹识别成功，则识别过程结束；若指纹识别失败，则处理器340继续进行指纹识别。

本申请实施例对处理器340继续进行指纹识别的实现方式不作限定，示例性地，处理器340可以在已经获得的指纹图像中随机选择指纹图像进行指纹识别；再示例性地，处理器340可以在所有的光学指纹传感器采集完指纹图像后再进行指纹识别。

可选地，默认的曝光时间可以是光强为正常强度时的曝光时间。

需要说明的是，本申请实施例的技术方案除了可以进行指纹识别外，还可以进行其他生物特征识别，例如，人脸识别等，本申请实施例对此并不限定。

还需要说明的是，本申请实施例的图像采集装置300不仅适用于强光环境下，还适用于如弱光环境、黑暗环境等其他场景。

本申请实施例，通过分光装置将携带指纹信息的光信号分为多路光信号，并且多个光学指纹传感器以不同的曝光时间根据该多路光信号并行采集指纹图像的方式，使得可以在较短的时间内采集到适合不同的光强环境(包括强光环境)的指纹图像，从而可以减小采集指纹图像的时间。

上文结合图3和图4，详细描述了本申请的装置实施例，下文结合图5，详细描述本申请的方法实施例，应理解，方法实施例与装置实施例相互对应，类似的描述可以参照装置实施例。

图5示出了本申请实施例的图像采集的方法的示意性流程图。图5所示的像采集的方法可以由前述实施例中的像采集装置300执行。应理解，图5中的步骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其它操作或者图5的各种操作的变形。此外，图5中的各个步骤可以分别按照与图5所呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行图5中的全部操作。

如图5所示，该图像采集的方法500可以包括如下步骤：

S510，分光装置将携带指纹信息的光信号分为多路光信号。

S520，多个光学指纹传感器分别根据多路光信号并行采集多个指纹图像，其中，多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间不同。

可选地，在一些实施例中，分光装置设置于显示屏和所述多个光学指纹传感器之间。

可选地，在一些实施例中，图像采集装置300还包括处理器，方法500还包括：处理器设置多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

可选地，在一些实施例中，处理器设置多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间，包括：处理器根据光信号中每路光信号的强度设置曝光时间。

可选地，在一些实施例中，多个光学指纹传感器包括第一光学指纹传感器和第二光学指纹传感器，第一光学指纹传感器接收到的光信号的强度大于第二光学指纹传感器接收到的光信号的强度，第一光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间小于第二光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

可选地，在一些实施例中，方法500还包括：处理器根据多个指纹图像，进行指纹识别。

可选地，在一些实施例中，处理器根据多个指纹图像，进行指纹识别，包括：在多个光学指纹传感器中的第三光学指纹传感器采集完指纹图像后，根据第三光学指纹传感器采集的指纹图像，进行指纹识别，其中，第三光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间在多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间中最短。

可选地，在一些实施例中，分光装置为分束器。

本申请实施例还提供了一种电子设备600，如图6所示，所述电子设备600可以包括显示屏620以及上述图像采集装置610，该图像采集装置610可以为前述实施例中的图像采集装置300，并设置在所述显示屏620的下方。其中，作为一种可选的实施例，所述显示屏620具有自发光显示单元，所述自发光显示单元可以作为所述图像采集装置610用于进行指纹检测的激励光源。另外，所述图像采集装置610可以能够用于执行图5所示方法实施例中的内容。

应理解，本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围。

应理解，在本申请实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。例如，在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种图像采集的装置，适用于具有显示屏的电子设备，其特征在于，所述装置包括：

分光装置，用于将携带指纹信息的光信号分为多路光信号；

多个光学指纹传感器，用于分别根据所述多路光信号并行采集多个指纹图像，其中，所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间不同。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分光装置设置于所述显示屏和所述多个光学指纹传感器之间。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

处理器，用于设置所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于：

根据所述多路光信号中每路光信号的强度设置所述曝光时间。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述多个光学指纹传感器包括第一光学指纹传感器和第二光学指纹传感器，所述第一光学指纹传感器接收到的光信号的强度大于所述第二光学指纹传感器接收到的光信号的强度，所述第一光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间小于所述第二光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于:

根据所述多个指纹图像，进行指纹识别。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于:

在所述多个光学指纹传感器中的第三光学指纹传感器采集完指纹图像后，根据所述第三光学指纹传感器采集的指纹图像，进行指纹识别，其中，所述第三光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间在所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间中最短。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述分光装置为分束器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

光学组件，用于设置在所述显示屏和所述多个光学指纹传感器之间，以将在手指表面反射而返回的光信号传输到所述多个光学指纹传感器的感光区域。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述分光装置设置于所述显示屏和所述光学组件之间。

11.一种图像采集的方法，应用于包括分光装置和多个光学指纹传感器的图像采集的装置，其特征在于，所述方法包括：

所述分光装置将携带指纹信息的光信号分为多路光信号；

所述多个光学指纹传感器分别根据所述多路光信号并行采集多个指纹图像，其中，所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间不同。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述分光装置设置于显示屏和所述多个光学指纹传感器之间。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述图像采集的装置还包括处理器，所述方法还包括：

所述处理器设置所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述处理器设置所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间，包括：

所述处理器根据所述光信号中每路光信号的强度设置所述曝光时间。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述多个光学指纹传感器包括第一光学指纹传感器和第二光学指纹传感器，所述第一光学指纹传感器接收到的光信号的强度大于所述第二光学指纹传感器接收到的光信号的强度，所述第一光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间小于所述第二光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述处理器根据所述多个指纹图像，进行指纹识别。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述处理器根据所述多个指纹图像，进行指纹识别，包括：

在所述多个光学指纹传感器中的第三光学指纹传感器采集完指纹图像后，根据所述第三光学指纹传感器采集的指纹图像，进行指纹识别，其中，所述第三光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间在所述多个光学指纹传感器采集指纹图像所采用的曝光时间中最短。

18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述分光装置为分束器。

19.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

显示屏；

根据权利要求1至10中任一项所述的图像采集的装置。

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